KR20040100888A - 전기 광학 장치 및 전자 기기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발광 소자를 갖는 전기 광학 장치의 내환경 성능을 향상시키는 것이다.
복수의 주사선과, 복수의 신호선과, 상기 복수의 주사선과 상기 복수의 신호선의 교차부에 대응하여 설치된 복수의 화소를 갖고, 상기 복수의 화소의 각각은 트랜지스터와 발광 소자를 갖고, 상기 발광 소자는 광취출 방향으로 광을 사출하고, 상기 발광 소자의 발광 영역의 상기 광취출 방향과는 반대측에 도전성을 갖는 방열부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
Description
본 발명은 전기 광학 장치 및 전자 기기에 관한 것이다. 특히, 내열성의 향상 및 내광성의 향상을 도모한, 발광 소자를 사용하는 전기 광학 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.
근년, 표시 소자로서 OLED(유기 라이트·에미팅·다이오드)를 사용한 디스플레이가 주목되어 있다. OLED는 자기를 흐르는 구동 전류에 따른 휘도로 발광하는 전류 구동형의 발광 소자이다. 이 OLED를 매트릭스상으로 형성하여 화상을 표시시키는 방법으로서, 액티브 매트릭스를 사용하는 방법이 알려져 있다.
액티브 매트릭스의 액티브 소자에 다결정 실리콘 박막 트랜지스터를 사용하는 예로서 재공개특허 WO98/12689공보(특허 문헌 1)가, 비정질 실리콘 박막 트랜지스터를 사용하는 예로서 J.Kanicki들의 보고(비특허 문헌 1)가 알려져 있다. 또한, OLED를 표시 소자로서 사용한 것은 아니지만, 비정질 실리콘 박막 트랜지스터를 사용한 액티브 매트릭스 기판의 제조 방법(특허 문헌 2)이 알려져 있다.
특허문헌 1재공개특허 WO98/12689공보
특허문헌 2재공개특허 WO97/13177공보
비특허문헌 1J.Kanicki, J.H.Kim(Univ.of Michigan) AMLCD02 Tech. Digest, p.81
발광 소자는 대체로 그렇지만, OLED는 특히 발광 효율이 나쁘고, 주어진 에너지의 대부분을 열로 변환해 버린다. 발광시에 발생하는 자기 발열에 의해 OLED의 전류-휘도 특성의 열화가 급속히 진행하여, 이것을 사용한 전기 광학 장치의 표시 성능을 유지할 수 없다. 또한, 발광광이 그 계조 제어나 화상 신호 유지에 사용하는 박막 트랜지스터 등의 채널부에 입사함으로써, 양호한 계조 재현성을 유지할 수 없게 된다. 본 발명의 목적은 이들 발광 소자에 기인하는 과제를, 신규 구조를 사용한 전기 광학 장치에 의해 해결하는 것이다.
도 1은 본 실시 형태에 의한 전기 광학 장치의 단면 구조를 나타내는 도면.
도 2는 본 실시 형태에 의한 전기 광학 장치의 구성예를 설명하는 도면.
도 3은 본 실시 형태에 의한 전기 광학 장치가 구비하는 화소의 구성예를 나타내는 도면.
도 4는 본 실시 형태에 의한 전기 광학 장치의 내열·내광 구조를 나타내는 도면.
도 5는 본 실시 형태에 의한 전기 광학 장치의 전체 구성을 나타내는 도면.
도 6은 본 실시 형태에 의한 전기 광학 장치의 방열부의 배치를 나타내는 평면도.
부호의 설명
100 절연성 기판
101 제1 전극
102 제1 절연막
103 진성 반도체막
104 불순물 반도체막
105 제2 전극
106 제2 절연막
107 제3 절연막
108 리브
110 OLED 제1 전극
111 OLED 제1 캐리어 주입막
112 OLED 반도체막
113 OLED 제2 캐리어 주입막
114 OLED 제2 전극
130 대향 기판
140 광취출 방향
200 전기 광학 장치
201 유효 표시 화소 영역
202 화소 영역
203 소스선 구동 회로
204 게이트선 구동 회로
205 전원 생성 회로
206 타이밍 제어 회로
207 화상 신호 처리 회로
210 화상 신호 처리 제어 신호
211 제1 타이밍 제어 신호군
212 제2 타이밍 제어 신호군
213 전원 제어 신호
221 제1 전원군
222 제2 전원군
223 제1 공통 전극 배선
224 제2 공통 전극 배선
230 화상 신호
241 게이트 배선
242 소스 배선
DATA 원화상(元畵像) 신호
RST 초기화 신호
CLK 클록
VSYNC 수직 동기 신호
HSYNC 수평 동기 신호
VDD 원전원(元電源)
301 OLED
Tr1 제1 박막 트랜지스터
Tr2 제2 박막 트랜지스터
Cstg 유지 용량
400 방열부
401 발광 영역
411 제2 전극의 제3 도전막
412 제2 전극의 제2 도전막
413 제2 전극의 제1 도전막
54 더미 화소 영역
55 비표시 영역
이러한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 전기 광학 장치는, 기판상에, 복수의 주사선과, 복수의 신호선과, 상기 복수의 주사선과 상기 복수의 신호선의 교차부에 대응하여 설치된 복수의 화소 영역을 갖고, 상기 복수의 화소 영역의 각각은 발광 소자와, 그 발광 소자를 구동하는 구동 회로를 갖고, 상기 발광 소자는 광취출 방향으로 광을 사출하고, 상기 발광 소자의 상기 광취출 방향과는 반대측에방열부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 방열부를 사용하여 발광 소자로부터의 열을 방출시킴으로써, 전기 광학 장치의 내열성을 향상시킬 수 있다. 방열부는 열전도성이 좋다는 이유에서 예를 들어 금속 등의 불투명한 재료로 형성되게 되지만, 광취출 방향과는 반대측에 설치되므로, 표시상 지장이 없다. 또한, 환경 온도 의존이 없는 표시가 가능한 전기 광학 장치를 얻을 수 있다. 특히 유기 재료로 이루어지는 발광층을 갖는 OLED를 발광 소자로서 사용하는 경우에, 방열성을 향상시키기 위해서 방열부를 후막으로 OLED를 덮도록 하여 형성하면, 방열부에 의한 막응력이 OLED에 걸리기 때문에, OLED가 열화한다. 따라서, 광취출 방향은 기판과 반대측이고, 방열부는 발광 소자와 기판 사이에 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 방열부가 발광 영역과 비발광 영역에 걸쳐 설치되어 있어, 상기 발광 소자에서 발생한 열을 상기 비발광 영역에 형성된 방열부로 방열하는 것을 특징으로 한다. 발광 소자가 형성되어 있는 영역과 있지 않은 영역에서의 온도차를 이용하여, 효율적으로 발광 소자로부터의 열을 방출할 수 있다. 또한, 상기 비발광 영역에 형성된 방열부는 상기 화소 영역의 상기 비발광 영역에 형성되어도 좋고, 상기 복수의 화소 영역으로 되는 영역의 주변부에 설치되어 있어도 좋다.
상기 화소 영역의 상기 비발광 영역이란, 예를 들어, 화소 전극마다 격벽막에 의해 화소 영역이 구획하여 있는 것이면, 격벽막이 형성되어 있는 영역이고, 주사선, 신호선, 전원선, 또는 화소마다 형성된 구동 회로가 형성된 영역이라도 좋다. 또한, 상기 복수의 화소 영역으로 이루어지는 영역의 주변부란 기판의 외연부와 복수의 화소 영역이 형성되어 있는 영역의 사이의 영역이다. 이것에는, 예를 들어 제조상의 이유 등으로 설치되는, 유효 표시에 기여하지 않는 화소가 형성되는 영역도 포함된다.
또한, 이것에 더하여, 상기 방열부는 상기 구동 회로의 어느 하나의 전극과 동일 재료이면서 또한 동일 막구조인 것을 특징으로 한다. 구동 회로의 어느 하나의 전극이란, 예를 들어, 구동 회로에 트랜지스터가 포함되는 것이면 게이트 전극이나 소스/드레인 전극, 용량이 포함되는 것이면 용량을 형성하는 쌍의 전극을 나타낸다. 또한, 본 발명의 전기 광학 장치가 매트릭스형 표시 장치이면, 주사선, 신호선, 전원선 등과 동일 재료이면서 또한 동일 막구조로 구성되는, 화소내의 소자끼리를 접속하는 접속선과 방열부가 동일 재료이면서 또한 동일 막구조라도 좋다. 이와 같이 함으로써, 공정수를 늘리지 않고, 방열부를 형성할 수 있다.
또한, 이것에 더하여, 상기 방열부와 상기 구동 회로의 어느 하나의 전극과의 간극은 상기 발광 소자와 상기 방열부의 사이에 개재하는 절연막의 막두께 이상이고, 또한 상기 화소의 반복 거리 이하인 것을 특징으로 한다. 상기 발광 소자와 상기 방열부의 사이에 개재하는 절연막이란, 예를 들어 구동 회로에 트랜지스터가 포함되는 것이면, 게이트 절연막, 층간 절연막 등을 나타낸다. 이와 같이 함으로써, 발광 소자로부터의 열이 상기 트랜지스터에 영향을 주기 전에 방열부에 의해 방출할 수 있기 때문에, 상기 트랜지스터의 열드리프트의 영향을 없앨 수 있어, 온도 의존성이 없는 전기 광학 장치를 얻을 수 있다.
또한 상기 방열부는 상기 발광 소자를 구성하는 복수의 전극 중 열전도도가높은 제1 전극과, 대략 같은 열전도도 또는 보다 높은 열전도도인 것을 특징으로 한다. 이와 같이 하기 위해, 상기 방열부의 막두께는 상기 제1 전극의 막두께보다 두껍게 해도 좋고, 상기 방열부의 열전도율은 상기 제1 전극의 열전도율보다 높게 해도 좋다. 상기 방열부를, 상기 발광 소자를 구성하는 복수의 전극 중 열전도도가 높은 제1 전극과, 대략 같은 열전도도 또는 보다 높은 열전도도로 함으로써, 효과적인 방열이 가능해져서, 내열성이 우수한 전기 광학 장치를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 복수의 화소 영역의 각각에는 적어도 제1 열도전막으로 이루어지는 열도전부가 상기 방열부와 상기 발광 소자 사이에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
열도전부를 가짐으로써, 발광 소자에서 발생한 열을 방열부에 효율적으로 전도시킬 수 있는 동시에, 발광 소자에서 발생한 열을 화소 영역의 열도전부에서 균등하게 일시 저장할 수 있기 때문에, 화소 영역내에서의 온도 분포가 균일하게 되어, 발광 소자의 휘도를 화소내에서 균등하게 할 수 있어, 균질인 전기 광학 장치를 얻을 수 있다.
또한 이것에 더하여, 상기 열도전부는 상기 발광 소자측에 제2 열도전막을 갖고, 상기 제2 열도전막의 열전도율은 상기 제1 열도전막의 열전도율보다도 낮은 것을 특징으로 한다.
이와 같이 함으로써, 발광 소자에서 발생한 열을 화소 영역의 열도전부에서 균등하게 일시 저장할 수 있다.
상기 열도전부는 상기 구동 회로와 상기 발광 소자 사이에 있고, 상기 열도전부는 상기 구동 회로측에 제3 열도전막을 갖고, 상기 제3 열도전막의 열전도율은 상기 제1 열도전막의 열전도율보다도 낮은 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 상기 트랜지스터로의 열전반을 최소로 억제하여 상기 트랜지스터의 열드리프트의 영향을 적게할 수 있어, 온도 의존성이 적은 전기 광학 장치를 얻을 수 있다.
또한, 이것에 더하여, 상기 방열부 또는 상기 열도전부는 상기 구동 회로와 상기 발광 소자 사이에 있고, 상기 발광 소자로부터의 광이 상기 구동 회로에 도달하지 않도록 하는 차광부의 일부인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 방열부의 상기 발광 소자측의 면, 또는 상기 제2 열도전막은 적어도 흡광성을 갖는 것을 특징으로 한다. 또한, 이것에 더하여, 적어도 상기 구동 회로를 덮도록, 상기 발광 영역을 격리하는 격벽막이 형성되어 있고, 상기 격벽막의 상기 광취출 방향과는 반대측의 면이 적어도 흡광성을 가져도 좋다.
또한, 상기 발광 소자의 발광부로부터 상기 구동 회로까지의 거리는 상기 격벽막과 상기 방열부 또는 상기 열도전부와의 거리 이상이고, 또한 상기 화소의 반복 거리 이하인 것이 바람직하다.
이와 같이 함으로써, 별도 차광부를 형성하지 않고, 트랜지스터로의 누설광을 확실히 감쇄시킬 수 있어, 계조 특성 재현성이 우수한 전기 광학 장치를 얻을 수 있다.
이상에 기재된 전기 광학 장치를 실장한 전자 기기를 사용함에 의하여, 표시 성능이 우수한 전자 기기를 제공할 수 있어, 상품 구매력의 향상이 도모된다.
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
(전기 광학 장치의 구성예)
도 2는 본 실시 형태에 의한 전기 광학 장치, 구체적으로는 유기 EL장치의 구성예를 설명하는 도면이다. 도 3은 본 실시 형태에 의한 전기 광학 장치에 구비되는 액티브 매트릭스의 화소의 구성예를 설명하는 도면이다. 이하, 도 2 및 도 3을 사용하여 설명한다.
전기 광학 장치(200)은 복수의 화소 영역(202)을 매트릭스상으로 형성한 유효 표시 영역(201)을 구비한다. 화소 영역(202)의 각각에 임의 화상 신호를 주기 위해서, 게이트 배선(241)과 소스 배선(242)을 서로 교차하도록 각 복수개 구비하고, 그들 교점 각각에 대응하여 화소 영역(202)을 접속한다. 화소 영역(202)의 각각에는 적어도 OLED(301)와 OLED(301)를 구동하는 화소 구동 회로를 구비하고 있다. 게이트 배선(241)에는 게이트선 구동 회로(204)로부터 출력되는 선택 신호 또는 비선택 신호를 공급한다. 소스선(242)에는 소스선 구동 회로(203)로부터 출력되는 화상 신호를 공급한다. 어느 하나의 시간에서의 그 화상 신호는 그 선택 신호가 공급된 화소군에 대응하고 있고, 다음 하나의 시간에서의 그 화상 신호는 그 선택 신호가 공급된 다음 화소군에 대응한다. 이 동작을 반복함으로써, 매트릭스상의 화소로 임의 화상 신호를 송출할 수 있다.
화소 영역(202)의 화소 구동 회로는 게이트선(241) 및 소스선(242)의 교점 각각에 대응하여 스위칭용의 박막 트랜지스터(Tr1)를 구비한다. 박막 트랜지스터(Tr1)의 게이트 전극은 게이트 배선(241)에, 일방의 드레인 전극은 소스배선(242)에, 타방의 드레인 전극은 표시 계조 제어용의 박막 트랜지스터(Tr2)의 게이트 전극에 접속한다. 게이트선(241)에 공급된 상기 선택 신호에 따라 박막 트랜지스터(Tr1)는 온 상태로 함으로써, 박막 트랜지스터(Tr2)의 게이트 전극에 소스선(242)에 공급된 상기 화상 신호를 줄 수 있다. 그 화상 신호의 유지 능력을 높이기 위해서 박막 트랜지스터(Tr2)의 게이트 전극과 병렬로 유지 용량(Cstg)을 구비하는 경우도 있다.
상기 화소 영역(202)은 상기 게이트선 및 상기 소스선과는 별도로, 복수의 화소를 묶은 화소군 단위로 공통으로 제1 공통 전극 배선(223) 및 제2 공통 전극 배선(224)에 접속한다. 제1 공통 전극 배선(223)은 박막 트랜지스터(Tr2)의 일방의 드레인 전극에, 제2 공통 전극 배선(224)은 OLED(유기 라이트·에미팅·다이오드)(301)의 일방의 전극에 공통으로 접속한다. 박막 트랜지스터(Tr2)의 드레인 전극은 OLED(301) 타방의 전극과 접속한다. 이것에 의해, 박막 트랜지스터(Tr2)에 의해서 계조 제어된 것 전류가 제1 전극 배선(223)-박막 트랜지스터(Tr2)-OLED(301)-제2 전극 배선(224)의 경로에 흘러, OLED(301)를 임의 휘도로 발광시킬 수 있다. 여기에서는 제2 공통 전극 배선(224)을 OLED(301)의 음극에 접속하고 있지만, 이것은 OLED의 막형성 방법·구동 방법·순전류 방향 등에 의해서 양극에 접속하는 경우도 있다. 또 여기에서는, 제1 공통 전극 및 제2 공통 전극 배선에 대해서 각각 한개의 공통된 배선에 접속하는 취지의 설명을 했지만, 예를 들어 OLED의 색마다 별개로 공통 전극 배선을 설치하여도 좋고, 화소군을 나눈 블록 단위로 하여도 상관없다. 또한 여기에서는 제1 공통 전극 배선 및 제2 공통 전극 배선을배선으로서 설명했지만, 각각 배선의 구성·구조를 취하지 않고, 화소내에서의 패터닝을 동반하지 않는, 복수의 화소에 걸쳐 형성하는 공통 전극 구조로 하여도 상관없다.
게이트선 구동 회로(204) 및 소스선 구동 회로(203)에는 타이밍 제어 회로(206)로부터 각각 제1 타이밍 제어 신호군(211)과 제2 타이밍 제어 신호군(212)이 공급되며, 전원 생성 회로(205)로부터 각각 제1 전원군(221)과 제2 전원군(222)이 공급된다. 제1 타이밍 제어 신호군(211)에는 게이트선 구동 회로(204)를 구동하기 위한 예를 들어 주사 클록 신호·주사 개시 신호·선택 허가 신호·초기화 신호 등이 있다. 제2 타이밍 제어 신호군(212)에는 소스선 구동 회로(203)를 구동하기 위한 예를 들어 샘플 클록 신호·샘플 개시 신호·샘플 허가 신호·초기화 신호 등이 있다. 제1 타이밍 제어 신호군(211)과 제2 타이밍 제어 신호군(212)은 타이밍 제어 회로(206)에서 전기 광학 장치(200)의 외부로부터 공급되는 수평 동기 신호(HSYNC)·수직 동기 신호(VSYNC)·초기화 신호 (RST)·클록(CLK) 등에 의하여 생성된다. 제1 전원군(221)과 제2 전원군(222)는 각각 게이트선 구동 회로(204)와 소스선 구동 회로를 구동하는데 필요한 전원군이다. 그들 전원군은 전원 생성 회로(205)에서, 전기 광학 장치(200)의 외부로부터 공급되는 원전원(VDD)를 전원 제어 신호(213)에 의거하여 승압/강압하여 생성된다.
소스선 구동 회로(203)에는 이 외에, 화상 신호 처리 회로(207)로부터 화상 신호(230)가 공급된다. 화상 신호 처리 회로(207)는 예를 들어, 타이밍 제어 회로(206)로부터 송출되는 화상 신호 처리 제어 신호(210)에 의거하여, 전기 광학장치(200)의 외부로부터 공급되는 원화상 신호(DATA)를 시리얼-패러렐 변환하여 화상 신호(230)를 얻는, 등의 신호 처리를 행한다. 그 화상 신호 처리 회로(207)에서는 그 이외에도, 디지털-아날로그 변환이나 아날로그-디지털 변환·γ보정 테이블 변환·전압 레벨 변환·색신호 변환 등의 각종 신호 처리를 하는 경우도 있다.
이상 설명한 구성에 의해, 화소 영역(202)의 각각이 원화상 신호(DATA)에 따른 휘도로 점등하여, 전기 광학 장치(200)에 임의 화상을 표시할 수 있다.
(전기 광학 장치의 구조예 및 제조 방법예)
도 1은 본 실시 형태에 의한 전기 광학 장치의 구조 및 그 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 1과, 도 2 및 도 3을 조합하여, 구조의 각 부위와 전기 광학 장치의 구성과의 대응에 대해서도 설명을 한다.
맨먼저, 절연성 기판(100)상에 제1 전극(101)을 형성한다. 절연성 기판(100)에는 무알칼리 유리·사파이어 기판·고내열 플라스틱 기판 등의 전기 절연성을 갖는 투광성 기판이나, 단결정 실리콘 기판·단결정 탄소-실리콘 기판·화합물 반도체 기판 등의 위에 절연막을 형성한 비투광성 기판 등을 사용한다. 제1 전극에는 비투광성과 열전도성을 겸비한 도전성 재료를 사용한다. 도전성 재료로는 니켈·탄탈·크롬·알루미늄·티탄·텅스텐·몰리브덴·동·은·금·백금 등의 금속 또는 그들의 합금, 인듐-주석 산화물·인듐-아연 산화물·산화아연·산화주석 등의 산화물 반도체, 인·붕소 등의 불순물을 실리콘에 고농도로 첨가한 불순물 반도체 등을 사용한다. 그 도전성 재료는 적층된 막구조 또는 도전성 재료내의 원소의 농도 구배를 갖는 경사막 구조를 사용하여도 좋다.
제1 전극(101)의 패터닝에는 감광성 레지스트 등을 사용한 사진 제판 공정이나, 그 도전성 재료를 용매에 용해 또는 분산시킨 잉크를 잉크젯법·오프셋법 등으로 인쇄하는 인쇄 공정을 사용한다.
제1 전극은 상기 박막 트랜지스터(Tr1, Tr2)의 게이트 전극·상기 게이트 배선(224)이나, 상기 유지 용량(Cstg)의 일방의 전극이나, 상기 게이트선 구동 회로(204)·상기 소스선 구동 회로(203)·상기 전원 생성 회로(205)·상기 타이밍 제어 회로(206)·상기 화상 신호 처리 회로(207)를 구성하는 박막 트랜지스터의 게이트 전극·각종 신호 배선 등으로 사용된다. 게이트 전극 혹은 게이트 배선과 도전성 재료와 같은 층으로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 제조 공정을 늘리지 않고, 발광 영역과 비발광 영역에 걸쳐 설치될 수 있다.
다음에, 제1 절연막(102)을 형성한다. 절연성 재료로는 산화 실리콘·질화 실리콘·질산화 실리콘·산화 하프늄·산화 알루미늄·산화 이트륨·산화 게르마늄 등의 절연물을 사용한다. 그 도전성 재료는 적층된 막구조 또는 도전성 재료내의 원소의 농도 구배를 갖는 경사막 구조를 사용하여도 좋다.
제1 절연막(102)의 패터닝이 필요한 경우에는 감광성 레지스트 등을 사용한 사진 제판 공정이나, 그 절연성 재료를 용매에 용해 또는 분산시킨 잉크를 잉크젯법·오프셋법 등으로 인쇄하는 인쇄 공정을 사용한다. 사진 제판 공정을 사용하는 경우는 뒤 공정에서 동시에 에칭이 가능하기 때문에, 여기서의 패터닝은 필수가 아니다. 인쇄 공정을 사용하는 경우는 상기 제1 전극(101)을 상부에 전기적으로 취출하는 개소에는 그 잉크가 부딪치지 않도록 한다.
제1 절연막(102)은 상기 박막 트랜지스터(Tr1, Tr2)의 게이트 절연막이나, 상기 유지 용량(Cstg)의 유전체나, 상기 게이트선 구동 회로(204)·상기 소스선 구동 회로(203)·상기 전원 생성 회로(205)·상기 타이밍 제어 회로(206)·상기 화상 신호 처리 회로(207)을 구성하는 박막 트랜지스터의 게이트 절연막 등으로 사용된다.
다음에, 진성 반도체막(103)과 불순물 반도체막(104)을 형성한다. 반도체막 재료로는 비정질 실리콘·미결정 실리콘·다결정 실리콘·단결정 실리콘·탄소-실리콘·다이아몬드·게르마늄 등을 사용한다. 진성 반도체막(103)은 그 반도체막 재료를 그대로 성막 또는 성막후 결정화시킨 것이다. 불순물 반도체막(104)은 그 반도체막 재료에 인·붕소 등의 불순물을 고농도로 첨가하여 제막 또는 제막후에 불순물을 고농도로 첨가한 것이다. 진성 반도체막(103)에는 역치 제어의 목적으로 약간의 불순물을 첨가하는 경우도 있다. 그 반도체 재료는 적층된 막구조 또는 도전성 재료내의 원소의 농도 구배를 갖는 경사막 구조를 사용하여도 좋다.
진성 반도체막(103) 또는 불순물 반도체막(104)의 패터닝이 필요한 경우에는, 감광성 레지스트 등을 사용한 사진 제판 공정이나, 그 반도체 재료를 용매에 분산시킨 잉크를 잉크젯법·오프셋법 등에 의한 인쇄 공정을 사용한다. 이 예에서는 양 반도체막을 본 공정에서 대략 동일 형상으로 패터닝하고, 불순물 반도체막(104)만이 제거되는 개소에 대해서는 다른 막과 동시에 후 공정에서 에칭한다.
진성 반도체막(103)은 상기 박막 트랜지스터(Tr1, Tr2)의 능동층이나, 상기 게이트선 구동 회로(204)·상기 소스선 구동 회로(203)·상기 전원 생성 회로(205)·상기 타이밍 제어 회로(206)·상기 화상 신호 처리 회로(207)를 구성하는 박막 트랜지스터의 능동층 등으로 사용된다. 불순물 반도체(104)는 상기 박막 트랜지스터(Tr1, Tr2)의 드레인 전극이나, 상기 게이트선 구동 회로(204)·상기 소스선 구동 회로(203)·상기 전원 생성 회로(205)·상기 타이밍 제어 회로(206)·상기 화상 신호 처리 회로(207)를 구성하는 박막 트랜지스터의 드레인 전극, 전기 광학 장치(200)의 정전 보호 회로용의 저항체 등으로 사용된다.
다음에, 제2 전극(105)을 형성한다. 제2 전극(105)에는 비투광성과 열전도성을 겸비한 도전성 재료를 사용한다. 도전성 재료로는 니켈, 탄탈·크롬·알루미늄·티탄·텅스텐·몰리브덴·동·은·금·백금 등의 금속 또는 그들의 합금, 인듐-주석 산화물·인듐-아연 산화물·산화아연·산화주석 등의 산화물 반도체, 인·붕소 등의 불순물을 실리콘에 고농도로 첨가한 불순물 반도체 등을 사용한다. 그 도전성 재료는 적층된 막구조 또는 도전성 재료내의 원소의 농도 구배를 갖는 경사막 구조를 사용하여도 좋다.
제2 전극(105)의 패터닝에는 감광성 레지스트 등을 사용한 사진 제판 공정이나, 그 도전성 재료를 용매에 용해 또는 분산시킨 잉크를 잉크젯법·오프셋법 등으로 인쇄하는 인쇄 공정을 사용한다. 이 예에서는 제2 전극(105)의 형상을 마스크로 하여, 제2 전극의 에칭과 동시에 상기 불순물 반도체막(104)과 상기 진성 반도체막(103)의 일부를 에칭한다. 이것에 의해, 상기 진성 반도체막(103)은 종전대로의 패턴 형상인 한편, 상기 불순물 반도체막(104)을 분리할 수 있다.
제2 전극은 상기 박막 트랜지스터(Tr1, Tr2)의 드레인 전극이나, 상기 게이트선 구동 회로(204)·상기 소스선 구동 회로(203)·상기 전원 생성 회로(205)·상기 타이밍 제어 회로(206)·상기 화상 신호 처리 회로(207)를 구성하는 박막 트랜지스터의 드레인 전극·저항체·각종 신호 배선 등으로 사용된다.
다음에, 제2 절연막(106)과 제3 절연막(107)을 형성한다. 제2 절연막(106)의 재료로는 산화 실리콘·질화 실리콘·질산화 실리콘·산화 게르마늄 등을 사용한다. 제3 절연막(107)의 재료로는 아크릴·폴리이미드 등의 수지를 사용한다. 그 수지에 감광성 수지를 사용하는 경우도 있다. 또한, 그 수지 중에 다공질 실리콘·다공질 탄소·금속분·안료 등의 흡광재를 분산시킨 흑색 수지를 사용한다.
제2 절연막(106) 및 제3 절연막(107)의 패터닝에는 상기 감광성 수지 등을 사용한 사진 제판 공정이나, 그 도전성 재료를 용매에 용해 또는 분산시킨 잉크를 잉크젯법·오프셋법 등으로 인쇄하는 인쇄 공정을 사용한다. 이 예에서는 제3 절연막(107)에 감광성 수지를 사용하여 노광·현상한 후, 그 형상을 마스크로 하여 제2 절연막을 에칭한다. 이 때, 상기 제1 절연막도 동시에 에칭 함으로써, 상기 제1 전극의 상부로의 취출 부분을 벗겨 낼 수 있다.
제2 절연막(106) 및 제3 절연막(107)은 상기 박막 트랜지스터(Tr1, Tr2) 등과 후술의 OLED 제1 전극(110)과의 전기적 절연을 도모하기 위하여, 또 상기 게이트선 구동 회로(204)·상기 소스선 구동 회로(203)·상기 전원 생성 회로(205)·상기 타이밍 제어 회로(206)·상기 화상 신호 처리 회로(207)를 구성하는 박막 트랜지스터와 후술의 OLED 제1 전극(110)과의 전기적 절연을 도모하기 위하여 사용된다.
다음에, OLED 제1 전극(110)을 형성한다. OLED 제1 전극(105)에는 후술의 OLED 제1 주입막(111) 또는 OLED 반도체막(112)으로의 캐리어 주입 효율이 좋은 도전성 재료를 사용한다. 그 도전성 재료로는 인듐-주석 산화물·인듐-아연 산화물·산화 아연·산화주석 등의 산화물 반도체 등이나, 리튬·나트륨·칼륨 등의 알칼리 금속·칼슘·스트론튬 등의 알칼리 토류 금속·베릴륨·마그네슘·니켈·탄탈·크롬·알루미늄·티탄·텅스텐·몰리브덴·동·은·금·백금 등의 금속 또는 그들의 합금 등을 사용한다. 이들 그 도전성 재료는 적층된 막구조 또는 도전성 재료내의 원소의 농도 구배를 갖는 경사막 구조를 사용하여도 좋다.
OLED 제1 전극(110)의 패터닝에는 감광성 레지스트 등을 사용한 사진 제판 공정이나, 그 도전성 재료를 용매에 용해 또는 분산시킨 잉크를 잉크젯법·오프셋법 등으로 인쇄하는 인쇄 공정를 사용한다.
OLED 제1 전극(110)은 OLED의 제1 전극으로서 사용한다. 여기에서는 상기 박막 트랜지스터(Tr1, Tr2)의 드레인 전극과 게이트 전극을 접속하는 배선층으로서 사용되며, 또 상기 게이트선 구동 회로(204)·상기 소스선 구동 회로(203)·상기 전원 생성 회로(205)·상기 타이밍 제어 회로(206)·상기 화상 신호 처리 회로(207)을 구성하는 박막 트랜지스터의 드레인 전극·저항체·각종 신호 배선 등으로 사용된다.
다음에, 리브(격벽막)(108)을 형성한다. 리브(108)에는 높은 전기 절연성을갖고, 단면 형상의 가공이 용이 또는 후막화가 용이한 절연성 재료를 사용하는 것이 좋다. 예를 들어, 아크릴·폴리이미드 등의 수지를 사용한다. 그 수지에 감광성 수지를 사용하는 경우도 있다. 또한, 그 수지중에 다공질 실리콘·다공질 탄소·금속분·안료 등의 흡광재를 분산시킨 흑색 수지를 사용하는 경우도 있다.
리브(108)의 패터닝에는 상기 감광성 수지 등을 사용한 사진 제판 공정이나, 그 도전성 재료를 용매에 용해 또는 분산시킨 잉크를 잉크젯법·오프셋법 등으로 인쇄하는 인쇄 공정을 사용한다. 이 예에서는 감광성 수지를 사용하여 노광·현상하여 리브(108)를 형성한다. 이때 네가티브형의 흑색 감광성 수지를 사용하면, 노광량을 약간 적게 노광함으로써 리브(108)의 단면 형상을 저변이 좁은 사다리꼴 형상(역테이퍼 형상)으로 가공하는 것이 특히 용이하게 되어, 후술하는 증착 제막 등 시의 막분리용의 격벽으로서 이용할 수 있다. 또한, 후술하는 대향 기판과의 사이를 지지하는 지지체로서 사용한다.
다음에, OLED 제1 캐리어 주입막(111)·OLED 반도체막(112)·OLED 제2 캐리어 주입막(113)·OLED 제2 전극(114)을 형성한다. OLED 제1 캐리어 주입막(111) 및 OLED 제2 캐리어 주입막(113)에 대해서는 OLED 반도체층(112)으로의 전자 또는 정공의 주입 효율이 좋은 재료를 사용한다. 정공 주입 효율이 좋은 재료(정공 주입막)로는 폴리에틸렌 디옥시티오펜·폴리페닐비닐렌·폴리아닐린·포르피린 화합물·피리딘 유도체·1,1-비스-(4-N,N-디톨릴아미노페닐)시클로헥산·트리스(8-하이드록시퀴노리놀)알루미늄 등을 사용한다. 전자 주입 효율이 좋은 재료(전자 주입막)로는 옥사디아졸 유도체·DSA·알루미퀴놀 착체·Bebq·트리아졸 유도체·아조메틴 착체·포르핀 착체 등을 사용한다. OLED 제1 캐리어 주입막(111)과 OLED 제2 캐리어 주입막(113)은 OLED 구조·재료 등에 따라 정공 주입막 또는 전자 주입막 중 어느 하나를 각각 선택하고, 한쪽이 정공 주입막일 때 다른 한쪽은 전자 주입막을 사용하지 않으면 안된다. 단 OLED 반도체막(112)과 상기 OLED 제1 전극 및 OLED 제2 전극의 재료 선정에 따라서는 전자 주입막 또는 정공 주입막 중 어느 한쪽 혹은 그 양쪽 모두를 생략할 수 있다. OLED 반도체막(112)의 재료로는 폴리(파라페닐렌비닐렌)·폴리(2,5-티에닐렌비닐렌) 등의 폴리알킬티오펜·폴리(2,5-프리렌비닐렌), 폴리파라페닐렌·폴리알킬플루오렌 등의 폴리아릴렌비닐렌·피라졸린 다이머·퀴노리딘 카복실산·벤조피라노퀴노리딘·페난트로린 유우로품 착체 등의 반도체 등을 사용한다. 또한, 그 반도체에 DCM·로다민 및 로다민 유도체·페릴렌·퀴나크리돈·르브렌·DCJT 등의 형광 색소 등을 첨가한 반도체 등을 사용한다. OLED 제1 캐리어막(111)·OLED 반도체막(112)·OLED 제2 캐리어 주입막(113)·OLED 제2 전극(114)의 모두, 각각에서 든 재료의 혼합막·적층막 또는 경사막으로 하여도 좋다. OLED 제2 전극(114)에는 OLED 제2 주입막(113) 또는 OLED 반도체막(112)으로의 캐리어 주입 효율이 좋은 도전성 재료를 사용한다. 그 도전성 재료로는 인듐-주석 산화물·인듐-아연 산화물·산화 아연·산화주석 등의 산화물 반도체 등이나, 리튬·나트륨·칼륨 등의 알칼리 금속·칼슘·스트론튬 등의 알칼리 토류 금속·베릴륨·마그네슘·니켈·탄탈·크롬·알루미늄·티탄·텅스텐·몰리브덴·동·은·금·백금 등의 금속 또는 그들의 합금 등을 사용한다. 그 도전성 재료는 적층된 막구조 또는 도전성 재료내의 원소의 농도 구배를 갖는 경사막 구조를 사용하여도 좋다.
OLED 제2 캐리어 주입막(111)·OLED 반도체막(112)·OLED 제2 캐리어 주입막(113)·OLED 제2 전극(114)의 패터닝에는 상기 감광성 수지 등을 사용한 사진 제판 공정이나, 그 도전성 재료를 용매에 용해 또는 분산시킨 잉크를 잉크젯법·오프셋법 등으로 인쇄하는 인쇄 공정, 상기 리브(108)를 증착 제막 등의 때에 막분리용의 격벽으로서 이용한 마스크 증착 공정 등을 사용한다. 이 예에서는 단면 형상의 저변이 좁은 사다리꼴 형상(역테이퍼 형상)의 리브(108)를 각막의 패턴 분리 수단으로서 사용하여, OLED 제1 캐리어 주입막(111)·OLED 반도체막(112)·OLED 제2 캐리어 주입막(113)·OLED 제2 전극(114)의 각막을 스퍼터법·증착법 등에 의해 순차 제막함으로써, 그 막을 임의 형상으로 패터닝할 수 있다.
마지막으로, 봉입재(130)을 대향 기판(120)과의 사이에 봉입한다. 봉입재(130)의 재료로는 철분 등을 수지중에 분산시킨 산소 흡수제나 수분 흡수제·내습성을 높인 에폭시 수지 등을 사용한다. 광취출 방향(140)이 OLED 반도체막으로부터 대향 기판을 향하는 경우에는, 그 봉입재(130)를 사용하지 않던가 그 봉입재에 고투과율의 재료를 사용한다. 대향 기판(120)에는 무알칼리 유리·사파이어 기판·고내열 플라스틱 기판 등의 전기 절연성을 갖는 투광성 기판 등을 사용한다. 광취출 방향이 도면의 140과는 역인 경우에는 금속판 등의 비투광성 기판을 사용하여도 좋다. 금속판의 경우는 이것을 OLED 제2 전극과 접속하여, 상기 제2 전극 배선(224)의 일부로서 사용하는 경우도 있다.
(내열·내광 구조를 가진 전기 광학 장치의 예)
도 4의 (a)와 도 4의 (b) 및 도 5의 (a)와 도 5의 (b), 도 6을 사용하여, 본 실시형태에 의한 내열·내광 구조를 가진 전기 광학 장치의 예를 설명한다. 도 4의 (a)는 도 6의 A-A'선을 따른 단면도이다.
(내열 구조예 1)
도 4의 (a)에서 도 1과 다른 점은 열전도율이 높은 재료를 사용한 방열부(400)를 발광 영역(401)에 구비한 것이다. 이것은 상기 OLED 반도체막의 열화를 방지할 목적으로 설치한 것이다. 상기 OLED 반도체막(112)은 발광시의 자기 발열에 의한 전류-휘도 특성의 열화가 심하여, 전기 광학 장치의 휘도 저하나 표시상에 앞의 패턴이 남는 소위 소부 현상을 일으키는 경우가 있다.
이것을 막기 위해서, 광취출 방향과는 반대측의 그 발광 영역과 비발광 영역에 걸쳐 그 방열부(400)를 형성하여, 그 비발광 영역으로의 방열을 도모한다. 비발광 영역은 화소 영역내에 있는 경우와, 복수의 화소 영역으로 이루어지는 유효 표시 영역(201)의 주변부인 경우가 있다. 화소 영역의 비발광 영역이란, 예를 들어, 화소 전극마다 격벽막(108)에 의해 화소 영역이 구획되어 있으면, 격벽막이 형성되어 있는 영역이고, 주사선(241), 신호선(242), 전원선(221), 또는 화소마다 형성된 화소 구동 회로 등이 형성된 영역이라도 좋다. 화소 구동 회로로는 예를 들어 박막 트랜지스터(Tr1), 박막 트랜지스터(Tr2), 또는 용량(Cstg) 등이다. 또한, 복수의 화소 영역으로 이루어지는 영역의 주변부란, 절연성 기판(100)의 외연부와 유효 화소 영역(201)이 형성되어 있는 영역의 사이의 영역이다. 이것에는 예를 들어 제조상의 이유 등으로 더미 화소 영역(54)에 설치되는, 유효 표시에 기여하지않는 화소가 형성되는 영역도 포함된다.
도 5의 (a), (b)는 본 실시 형태의 전기 광학 장치의 전체 구성을 나타내는 도면으로서, 도 5의 (a)는 평면도, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)의 B-B'선을 따른 단면도이다.
OLED(301), 박막 트랜지스터(Tr1, Tr2) 등이 형성된 소자 기판(100)상에, 대향 기판(120)이 배치되어 있다. 대향 기판(120)보다도 소자 기판(100)의 치수가 커서, 소자 기판(100)의 한변측이 대향 기판(120)의 외측에 장출되어 있다. 또한, 이 장출 부분에 구동용 IC 등의 전자 부품이 탑재된 외부 기판(51)이 실장되어 있다.
소자 기판(100)의 중앙에 복수의 화소가 매트릭스상으로 배치된 유효 표시 화소 영역(201)이 설치되고, 그 주위에 유효 표시에 기여하지 않는 화소인 더미 화소 영역(54)이 설치되며, 최외주는 화소가 설치되어 있지 않은 비표시 영역(55)으로 되어 있다.
도 6은 도 5의 (a)중의 1점 쇄선으로 둘러싼 영역(C)의 확대 평면도이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 방열부(400)가 발광 영역(401)과 발광 영역(401) 이외의 영역에 걸쳐 형성되어 있다. 보다 구체적으로는 발광 영역(401) 이외의 영역이란, 유효 표시 화소 영역(201)에서의 화소 영역(202)내의 발광 영역(401) 이외의 영역과, 유효 표시에 기여하지 않는 더미 화소 영역(54)과, 유효 표시 화소 영역(201) 및 더미 화소 영역(54)을 제외한 비표시 영역(55)을 포함하고 있다. 이 구성에 의해, 발광 영역(401)에서 발생한 열이 방열부(400)를 통해서 기판 외주부인 더미 화소 영역(54) 및 비표시 영역(55)측으로 전달되어, 방열된다.
그 방열부와 상기 화소의 박막 트랜지스터(Tr1, Tr2) 등의 상기 제1 전극(101)과의 거리(D1)는 상기 제1 절연막의 막두께(Td3) 이상이고 상기 제1 전극의 배선폭 방향(도면 중 지면에 수평 방향)의 화소 피치 이하이어야 한다(조건 1). 이것은 화소의 박막 트랜지스터(Tr1, Tr2)의 게이트 전극으로서 사용되는 제1 전극(101)에 그 방열부로부터의 열을 전파시키지 않기 위함이다. 거리(D1)를 막두께(Td1) 미만으로 하면 그 제1 전극으로의 방열이 현저하게 되어, 박막 트랜지스터의 전압-전류 특성이 변화한다. 상기 박막 트랜지스터(Tr1)에서는 리크 전류의 증대를 일으켜서, 본래 화소에 유지하여야 할 화상 신호를 충분히 유지할 수 없어, 화상 신호의 크로스토크에 의한 소위 종고스트나 테이링이라는 표시 현상을 일으킨다. 상기 박막 트랜지스터(Tr2)에서는 온도 드리프트에 의한 온 전류의 증대를 초래하여, 본래 상기 OLED 반도체막에 흘리고 싶은 화상 신호에 의거한 전류 설정치 이상의 전류가 흘러서, 표시 계조 특성이 어긋나거나, 전류-휘도 특성의 열화를 보다 가속하는 것으로 된다. 이것은 상기 박막 트랜지스터로서 미결정 실리콘이나 비정질 실리콘 등의 전류 도통시의 활성화 에너지가 높은 재료를 사용했을 때 특히 현저하여, 간과할 수 없다. 또한, 거리(D1)를 그 화소 피치 이상으로 하면 충분한 방열 성능을 확보할 수 없어, 상기 OLED 반도체막의 전류-휘도 특성의 열화를 억제할 수 없다. 거리(D1)가 상기 조건 1을 만족함으로써, 이들 표시상·신뢰성상의 불편을 회피할 수 있다. 또한, 도 6에서, 방열부(400)는 유지 용량(Cstg)의 일방의 전극 및 유지 용량의 일방의 전극을 제어하는 용량선으로서도 기능하고 있다.
또한, 상기 방열부가 있음으로써 방열하기 쉽게 되어 상기 OLED 반도체막의 발광시의 환경 온도에 대한 온도차를 저감할 수 있기 때문에, 전기 광학 장치 자체의 휘도·색도 등의 온도 의존성을 작게 할 수 있다. 여기서 말하는 환경 온도란 전기 광학 장치를 감싸는 주위의 온도이다.
이것에 의해, 환경 온도에 좌우되지 않고 대략 일정한 휘도·색도의 표시가 가능한 전기 광학 장치를 얻을 수 있다.
또한, 상기 방열부와 제1 전극(101)에 동일 재료·동일막 구조를 사용함으로써 그 방열부를 별개 공정으로 제막·가공할 필요가 없게 되므로, 제조 공정의 생략화가 도모된다. 물론, 박막 트랜지스터와 OLED의 제조 방법에 따라서, 상기 방열부를 예를 들어 상기 제2 전극(105)과 동일 재료·동일막 구조로 하거나, 예를 들어 상기 박막 트랜지스터의 차광 등의 다른 목적으로 새롭게 설치하는 전극과 동일 재료·동일막 구조로 하거나 할 수도 있다. 이 경우에서도 마찬가지로 제조 공정의 생략화가 도모된다.
또한, 상기 방열부의 열전도도를, 상기 OLED 제1 전극 또는 상기 제2 전극의 열전도도가 높은 쪽과 대략 동일 또는 보다 높게 함으로써, 보다 효과적으로 상기 OLED 반도체막의 온도를 내릴 수 있다. 예를 들어, 상기 OLED 제1 전극 또는 상기 제2 전극의 열전도율이 낮은 쪽과 상기 방열부에 같은 열전도율의 재료를 사용하는 경우는 상기 방열부의 막두께를 두껍게 한다. 상기 OLED 제1 전극 또는 상기 제2 전극의 열전도율이 낮은 쪽과 상기 방열부를 같은 막두께로 하여 사용하는 경우는 상기 방열부의 재료를 보다 열전도도가 낮은 재료로 한다.
(내열 구조예 2)
상기 OLED 제1 전극에 접속하는 상기 제2 전극(105)은 다른 열전도율을 갖는 적어도 1개의 도전막으로 구성함으로써, 발광 소자에서 발생한 열을 방열부에 효율적으로 전도시킬 수 있는 동시에, 발광 소자에서 발생한 열을 화소 영역의 열도전부에서 균등하게 일시 저장할 수 있기 때문에, 화소 영역내에서의 온도 분포가 균일하게 되어, 발광 소자의 휘도를 화소내에서 균등하게 할 수 있다. 또한, 상기 제2 전극(105)은 다른 열전도율을 갖는 적어도 2개의 도전막으로 이루어지는 적층 구조를 취하며, 그 2개의 막중 OLED 제1 전극 측의 제1 도전막(413)의 열전도율을 타방 측의 제2 도전막(412)의 열전도율보다도 낮게 한다. 이렇게 함으로써 상기 OLED 반도체막의 상기 발광 영역(401)의 종단 근방이 특이적으로 냉각되는 것을 방지할 수 있다. 이것에 의해 상기 OLED 반도체막의 전류-휘도 특성의 열화 상태가 상기 발광 영역의 중앙 부분과 종단 부분에서 균일하게 되어, 표시의 균일성을 손상하지 않는다. 그 제1 도전막(413)과 그 제2 도전막(412)의 조합으로는 예를 들어, 질화알루미늄과 알루미늄의 조합, 질화티탄과 알루미늄, 크롬과 알루미늄, 인듐-주석 산화물과 크롬 등의 다양한 조합을 사용할 수 있다.
또한, 상기 박막 트랜지스터(Tr2)의 상기 불순물 반도체(104)에 접하는 상기 제2 전극(105)은 다른 열전도율을 갖는 적어도 2개의 도전막으로 이루어지는 적층 구조를 취하며, 그 2개의 막 중 상기 불순물 반도체 측의 제3 도전막(411)의 열전도율을 타방 측의 제2 도전막(412)의 열전도율보다도 낮게 한다. 가능하면, 그 불순물 반도체와 겹치는 부분에는 그 제2 도전막을 가능한 한 오버랩시키지 않는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 그 박막 트랜지스터의 드레인단으로의 열전도를 억제할 수 있어, 그 박막 트랜지스터의 온도 드리프트에 의한 온 전류의 증대를 방지할 수 있다. 이 때문에, 그 온 전류의 증대에 수반하는 표시 계조 특성의 어긋남이나 전류-휘도 특성의 열화 속도의 가속 등의 악영향은 없어진다. 상기 박막 트랜지스터로서 미결정 실리콘이나 비정질 실리콘 등의 전류 도통시의 활성화 에너지가 높은 재료를 사용했을 때, 이 효과는 특히 현저하다. 그 제3 도전막(411)과 그 제2 도전막(412)의 조합으로는 예를 들어, 질화알루미늄과 알루미늄의 조합, 질화티탄과 알루미늄, 크롬과 알루미늄, 인듐-주석 산화물과 크롬 등의 다양한 조합을 사용할 수 있다.
(내열 구조예 3)
상기 박막 트랜지스터(Tr2)의 드레인으로서 사용하는 상기 불순물 반도체막(105)의 분리 거리(D3)는 그 박막 트랜지스터의 상기 제1 전극(101)과 상기 진성 반도체막(103)과의 거리(Td1) 이상이고 상기 제1 전극의 폭 이하인 것이 바람직하다(조건 2). 상기 OLED 제1 전극에 접속되어 있는 측의 드레인과는 반대측의 드레인 근방의 채널에는 전류 밀도가 집중되는 영역이 있고, 이 개소가 가장 온도 드리프트에 대해 민감하다. 그 개소를 상기 OLED 제1 전극으로부터 조건 2와 같이 격리하여, 직접 OLED 제1 전극의 열을 전파시키는 것을 피하고, 보다 상기 OLED 제1 전극에 가까운 상기 제1 전극으로 적극적으로 열을 방출시키는 구조로 함으로써, 그 개소의 온도 상승을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 그 온 전류의 증대에 수반하는 표시 계조의 어긋남이나 전류-휘도 특성의 열화 속도의 가속 등의 악영향을 최소한으로 할 수 있다. 상기 박막 트랜지스터로서 미결정 실리콘이나 비정질 실리콘 등의 전류 도통시의 활성화 에너지가 높은 재료를 사용했을 때, 이 효과는 특히 현저하다.
(내광 구조예)
상기 발광 영역(401)으로부터 상기 박막 트랜지스터(Tr1 또는 Tr2)의 드레인으로서 사용하는 상기 불순물 반도체막(105)의 분리 부분까지의 거리(D2)는 상기 리브(108)와 불순물 반도체막(105)의 거리(Td2) 이상이고, 또한 화소의 반복 거리 이하이다. 이때 상기 리브(108)는 적어도 상기 박막 트랜지스터 측으로부터 보았을 때에 흡광성 재료로 완성되어 있던가 또는 흡광성 재료로 덮여져 있는 것이 바람직하다. 또한 상기 제2 전극(105)을 상기 리브측에서 보았을 때에 흡광성 재료로 완성되어 있던가 또는 흡광성 재료로 덮여져 있는 것이 보다 바람직하다. 이들 구조에 의해, 상기 리브(108)와 상기 제2 전극(105) 사이에서, 상기 OLED 반도체막으로부터의 누설광을 충분히 감쇄시킬 수 있어, 상기 박막 트랜지스터(Tr1)의 리크 전류 또는 상기 박막 트랜지스터(Tr2)의 계조 제어 전류를 증가시키는 일이 없다.
이것에 의해, 계조 특성의 어긋남이나, 화상 신호의 크로스토크에 의한 소위 종 고스트나 테일링이라는 표시 현상을 일으키는 일이 없다.
상기 리브(108)의 흡광성 재료로는, 예를 들어 다공질 탄소 등을 분산시킨 흑색 수지 등을 사용한다. 상기 제2 전극(105)의 흡광성 재료로는 예를 들어 블랙 티탄·크롬 등의 저반사 금속이나, 산화 크롬·인듐-주석 산화물 등의 산화물 반도체 등을 사용한다.
(기타의 실시예)
상술한 실시 형태에서는 전기 광학 소자로서 유기 EL소자를 사용한 예에 대해서 설명했다. 그러나 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 다른 구동 전류에 따라 휘도가 설정되는 전기 광학 소자(무기 LED 표시 장치, 필드·에미션 표시 장치 등)에 대해서도 적용 가능하다. 또한, 상술한 실시 형태에서는 박막 트랜지스터를 사용한 예에 대해서 설명했지만, 박막 다이오드로 구성해도 좋다.
또한 상술한 실시 형태에 의한 전기 광학 장치는 예를 들어, 텔레비젼, 프로젝터, 휴대 전화기, 휴대 단말, 모바일형 컴퓨터, 퍼스널 컴퓨터 등을 포함하는 여러가지 전자 기기에 실장 가능하다. 이들 전자 기기에 상술한 전기 광학 장치를 실장하면, 전자 기기의 상품 가치를 한층 높일 수 있어, 시장에서의 전자 기기의 상품 구매력의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명에 의하면, 발광 소자를 갖는 전기 광학 장치의 내환경 성능이 향상된다.
Claims (18)
- 기판상에, 복수의 주사선과, 복수의 신호선과, 상기 복수의 주사선과 상기 복수의 신호선의 교차부에 대응하여 설치된 복수의 화소 영역을 갖고,상기 복수의 화소 영역의 각각은 발광 소자와, 그 발광 소자를 구동하는 구동 회로를 갖고,상기 발광 소자는 광취출 방향으로 광을 사출하고,상기 발광 소자의 상기 광취출 방향과는 반대측에 방열부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제1항에 있어서,상기 광취출 방향은 상기 기판과 반대측이며, 상기 방열부는 상기 발광 소자와 상기 기판 사이에 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 방열부가 발광 영역과 비발광 영역에 걸쳐 설치되어 있고,상기 발광 소자에서 발생한 열을 상기 비발광 영역에 형성된 방열부로 방열하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제3항에 있어서,상기 비발광 영역에 형성된 방열부는 상기 화소 영역의 상기 비발광 영역에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제3항에 있어서,상기 비발광 영역에 형성된 방열부는 상기 복수의 화소 영역으로 이루어지는 영역의 주변부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제1항에 있어서,상기 방열부는 상기 구동 회로의 어느 하나의 전극과 동일 재료이면서 또한 동일 막구조인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제6항에 있어서,상기 방열부와 상기 구동 회로의 어느 하나의 전극과의 간극은, 상기 발광 소자와 상기 방열부의 사이에 개재하는 절연막의 막두께 이상이고, 또한 상기 화소의 반복 거리 이하인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제1항에 있어서,상기 방열부는 상기 발광 소자를 구성하는 복수의 전극 중 열전도도가 높은 제1 전극과 대략 같은 열전도도 또는 보다 높은 열전도도인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제8항에 있어서,상기 방열부의 막두께는 상기 제1 전극의 막두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제8항에 있어서,상기 방열부의 열전도율은 상기 제1 전극의 열전도율보다 높은 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제1항에 있어서,상기 복수의 화소 영역의 각각에는 적어도 제1 열도전막으로 이루어지는 열도전부가 상기 방열부와 상기 발광 소자 사이에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제11항에 있어서,상기 열도전부는 상기 발광 소자측에 제2 열도전막을 갖고,상기 제2 열도전막의 열전도율은 상기 제1 열도전막의 열전도율보다도 낮은 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제11항 또는 제12항에 있어서,상기 열도전부는 상기 구동 회로와 상기 발광 소자 사이에 있고,상기 열도전부는 상기 구동 회로측에 제3 열도전막을 갖고,상기 제3 열도전막의 열전도율은 상기 제1 열도전막의 열전도율보다도 낮은 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제11항에 있어서,상기 열도전부는 상기 구동 회로의 어느 하나의 전극과 동일 재료이면서 또한 동일 막구조인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제1항 또는 제11항에 있어서,상기 방열부 또는 상기 열도전부는 상기 구동 회로와 상기 발광 소자 사이에 있고, 상기 발광 소자로부터의 광이 상기 구동 회로에 도달하지 않도록 하는 차광부의 일부인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제15항에 있어서,상기 방열부의 상기 발광 소자측의 면, 또는 상기 제2 열도전막은 적어도 흡광성을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제15항에 있어서,적어도 상기 구동 회로를 덮도록, 상기 발광 영역을 격리하는 격벽막이 형성되어 있고,상기 격벽막의 상기 광취출 방향과는 반대측의 면이 적어도 흡광성을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제1항 기재의 전기 광학 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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